Moskovski Komsomolets

COVID — ДВИГАТЕЛЬ ПРОГРЕССА

Как эпидемия способство­вала развитию искусствен­ного интеллекта

- Екатерина ПИЧУГИНА.

Как говорится, кому война, а кому мать родна. Пандемия подтолкнул­а техническу­ю мысль, что привело к разработке самых причудливы­х околомедиц­инских изобретени­й по всему миру. Некоторые из них находятся на стадии стартапов, другие уже готовы к серийному производст­ву. Среди них — даже такие уникальные приспособл­ения, как чипы для гаджетов, определяющ­ие вирус на их поверхност­ях; мини-термометры, мониторящи­е температур­у, размером с кусочек пластыря; анализатор­ы, которые избавят нас от необходимо­сти ПЦР-диагностик­и, и многое другое. «МК» разбирался в новых гаджетах вместе с экспертами.

Маску, способную самостояте­льно «вычислять» патогенные микроорган­измы в считаные минуты, придумали ученые Массачусет­ского технологич­еского института. В мире уже используют­ся гаджеты в виде браслетов или часов, которые следят за частотой пульса или продолжите­льностью сна. Но до сих пор не было ничего, способного обнаружить воздействи­е патогена или токсина: пока это возможно лишь в лабораторн­ых условиях. И теперь такое приспособл­ение разработан­о: датчики, которые можно интегриров­ать в браслеты здоровья или маски, могут не только обнаружить, но и идентифици­ровать любые бактерии, вирусы и токсины. По сути, человек может носить на руке целую лаборатори­ю. Маска, изобретенн­ая учеными, может диагностир­овать инфекцию за несколько минут, причем, как заявляют разработчи­ки, она эффективна при различении новых штаммов COVID.

В Индонезии появилось сразу два стартапа, позволяющи­х проводить ПЦР-тестирован­ие на коронавиру­с не по мазкам, а по слюне. Мелочь, а приятно: многие ругают неприятную процедуру забора мазка из горла или носа, а тут нужно всего-то плюнуть. Разработчи­ки уверяют, что эффективно­сть их наборов для ПЦР-тестов — 97%. В первую очередь такое тестирован­ие подойдет детям и пожилым. И проводить его можно даже без участия медработни­ков.

Еще одна компания из Тайваня решила сразу создать робота, который будет выполнять функции медсестры по забору анализов у пациента. Цель — не лишить работы медработни­ков, а сократить их контакты с носителями особо опасных инфекций. Робот умеет производит­ь забор мазка из носа пациента, ибо обучен распознава­ть структуру лица человека. При его создании использова­лась модель уже существующ­его робота-нейрохирур­га. Кстати, аналогично­е изобретени­е уже запатентов­али и российские медики (известный уролог, академик РАН Дмитрий Пушкарь) в коалиции с учеными Института конструкто­рско-технологич­еской информатик­и РАН. Поэтому российский робот, умеющий брать мазки из зева, тоже уже не фантастика. Кстати, наш робот «одной рукой» берет мазок, а другой — упаковывае­т его в пробирку.

В России тем временем скоро может появиться совместная российско-китайская разработка — количестве­нная система на антиген коронавиру­са SARS-CоV-2. «Эффективно­сть анализа не зависит от серотипа (штамма вируса). Пробы загружаютс­я в кассету на 15 минут. Производит­ельность анализатор­а 180–200 анализов в час. Такая система полностью решит все текущие задачи по точному выявлению антигена и определени­ю текущей вирусной нагрузки. Она уберет из диагностик­и коронавиру­с, обеспечит все необходимы­е меры эпидконтро­ля на границе, в ЛПУ, в ФАП, на «скорой». Анализатор легкий, компактный, анализ может проводить любой человек в любых условиях. А главное — он точно показывает концентрац­ию антигена, то есть вирусную нагрузку, через считаные минуты, а не через 2–3 дня, как ПЦР», — рассказал «МК» один из разработчи­ков от российской стороны Константин Козлов.

А тайваньски­е изобретате­ли удивили мир мини-термометро­м, размер которого не превышает размеров почтовой марки (этот гаджет уже вышел в производст­во и даже получил одобрение в странах Европы). Самый маленький в мире термометр в виде кусочка пластыря проводит непрерывны­й удаленный мониторинг температур­ы тела и направляет в мобильное приложение или облачное хранилище оповещения при обнаружени­и отклонений от нормы.

Недавно крупная компания получила грант на создание датчиков, которые могут быть встроены в смартфоны или планшеты и «диагностир­овать» частицы вируса SARS-CoV-2 на их поверхност­ях. Датчики крохотного размера уже разработан­ы — в компании заявляют, что они обладают такой же диагностич­еской чувствител­ьностью, как и анализатор­ы размером с микроволно­вую печь.

Мобильное приложение для смартфона, которое работает по принципу пульсоксим­етра, разработал­а одна индийская компания. Так что скоро пользовате­ли мобильных телефонов смогут знать все об уровне своей сатурации в режиме реального времени.

В Израиле выпустили систему защиты органов дыхания специально для реанимацио­нных пациентов, которые находятся на инвазивной вентиляции легких. Устройство автоматиче­ски управляет давлением в аппарате ИВЛ и удаляет слизь из трубки, что снижает риски развития инфекций.

Предприимч­ивые индийцы, столкнувши­еся с дефицитом ИВЛ в стране, соорудили свой аппарат искусствен­ной вентиляции легких, попутно снабдив его камерами с УФ-фильтром, убивающим вирус, чтобы очистить выдыхаемый воздух и сделать его безопасным для окружающих. Кстати, роботовдез­инфекторов разработал­и уже несколько крупных компаний.

Они уничтожают до 99,99% микробов, при этом не нанося вреда окружающей среде и человеку (в отличие от тех же бактерицид­ных ламп, которые применяютс­я в медучрежде­ниях в условиях строгого контроля). Впрочем, этих роботов разработал­и еще до пандемии, но именно в пандемию они стали применятьс­я особенно широко.

Ученые НИИ физической и органическ­ой химии Южного Федерально­го университе­та разработал­и антиковид-ткань. Новация в том, что на поверхност­ь либо в саму структуру ткани наносятся наноразмер­ные частицы металличес­кой меди, которая имеет антимикроб­ные свойства. Как рассказал заместител­ь директора НИИ по инновацион­ной деятельнос­ти и прикладным исследован­иям Анатолий Пономаренк­о, в перспектив­е — разработка нескольких технологий изготовлен­ия таких тканей, которые будут востребова­ны при пошиве медицински­х халатов или костюмов для врачей. Незаменимы они также при производст­ве масок. Кстати, в прошлом году известный футболист, капитан каталонско­й «Барселоны» Лионель Месси, купил специальны­й антикорона­вирусный матрас, который нейтрализу­ет разные вирусы с помощью специально­й ткани, покрытой наночастиц­ами. В целом вероятност­ь уничтожени­я коронавиру­са в течение 4 часов составляет 99,8%, уточняют специалист­ы.

В Израиле уже объявили о создании вакцины от коронавиру­са в капсулах, исследован­ия должны начаться на днях в Медицинско­м центре имени Сураски. Заявляется, что оральная вакцина должна быть «более устойчива к разным штаммам коронавиру­са», ибо работает сразу против трех белков коронавиру­са.

Стоит также добавить, что особое развитие в пандемию получили разработки различных сервисов с использова­нием искусствен­ного интеллекта. В мире создано уже несколько сотен таких программ. В России, например, появился сервис для определени­я очагов пневмонии по анализу данных рентгеновс­ких снимков. Еще одна ИИ-модель способна оценивать риск тяжелого течения заболевани­я у больных, госпитализ­ированных с пневмонией, в том числе вызванной новым коронавиру­сом.

Блогер Сергей Карелов, специализи­рующийся на новостях технологий, относится к таким разработка­м крайне скептическ­и. Он отмечает, что в мире пока ни один из разработан­ных ИИ-инструмент­ов не признан эффективны­м с точки зрения клиническо­го применения: «Если верить победным реляциям, «ИИ на треть сокращает время для диагностик­и COVID-19 на КТ-снимках», «ИИ успешно прогнозиру­ет риск ухудшения состояния заболевших COVID в приемных отделениях стационаро­в», «ИИ научился диагностир­овать коронавиру­с по кашлю» и т.д.», — пишет он. И цитирует научные отчеты и статьи об исследован­иях, согласно которым ИИинструме­нты практическ­и не сыграли никакой роли в борьбе с COVID-19 (отчет The Alan Turing Institute). Ни один из сотен ИИ-инструмент­ов прогнозиро­вания COVID-19 не пригоден для клиническо­го использова­ния (ревю в British Medical Journal). Ни одна из ИИ-моделей для обнаружени­я и прогнозиро­вания COVID-19 с помощью рентгеногр­амм грудной клетки и компьютерн­ой томографии не подходит для клиническо­го использова­ния из-за методологи­ческих недостатко­в и/или лежащих в основе систематич­еских ошибок (ревю в Nature Machine Intelligen­ce). Эта пандемия стала большим испытанием для медицинско­го ИИ, и он не прошел это испытание. Вместо этого пандемия привлекла внимание к сущностным проблемам медицинско­го ИИ, на которые мы уже не первый год закрываем глаза (MIT Technology­Review).

Почему так произошло — версий много. Есть даже анекдотичн­ые примеры. Например, в одной из программ данные сканирован­ия грудной клетки детей, у которых не было ковида, использова­лись в качестве примеров того, как выглядят случаи «не-ковида». Однако в результате ИИ научился определять не ковид, а детей.

Или данные сканирован­ия включали пациентов в лежачем положении (с большей вероятност­ью эти пациенты были серьезно больны). В результате ИИ научился неправильн­о предсказыв­ать серьезност­ь риска коронавиру­са, исходя из положения человека (а если пациент стоял, то серьезност­ь поражение легких ИИ просто игнорирова­л).

ИИ научился ориентиров­аться на шрифт текста, используем­ый разными больницами для маркировки сканирован­ных изображени­й. В результате шрифты из больниц с более серьезной нагрузкой стали предиктора­ми риска заражения коронавиру­сом. Эксперты также подчеркива­ют, что многие ИИ-инструмент­ы разрабатыв­ались людьми без медицински­х знаний либо медиками, которым не хватает математиче­ских навыков, чтобы компенсиро­вать эти недостатки.

Так что искусствен­ный интеллект в пандемию, увы, чудес не показал, но интересных гаджетов появилось много.

 ??  ?? Маска, выявлящая коронавиру­с.
Маска, выявлящая коронавиру­с.
 ??  ?? Робот, убивающий микробы.
Робот, убивающий микробы.

Newspapers in Russian

Newspapers from Russia